DE2257358C3 - Verfahren zur Herstellung eines Elektret-Mikrophons - Google Patents
Verfahren zur Herstellung eines Elektret-MikrophonsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines- Elektret-Mikrophons mit einer ortsfesten
Elektrode und mit einer bewegbaren Elekrode aus einer Kunststoffolie, bei dem die bewegbare Elektrode
in einem ersten Herstellungsschritt einseitig metallisiert und in einem zweiten Herstellungsschritt
polarisiert wird, und schließlich mit der ortsfesten Elektrode im Elektret-Mikrophon zusammengesetzt
wird.
In der US-Patentschrift 34 36 492 ist ein Elektret-Mikrophon der genannten Art beschrieben, das eine,
ortsfeste Elektrode in Form eines feldgesteuerten Halbleiterelementes aufweist, über deren Steuerfläche
eine Elektret-Folie angeordnet ist, die als Membran wirkt. Die dem Halbleiterelement abgewandte Seite
der Elektret-Folie ist mit einer dUnnen Metallschicht belegt, die die bewegbare Elektrode des Mikrophons
bildet. Zwischen der Elektret-Folie und dem Halbleiterelement befindet sich ein mikroskopisch kleiner
Spalt, der eine Folge von Unregelmäßigkeiten an den einander zugewandten Seiten der Bauteile ist. Bei
dieser Grundausführung des Elektret-Mikrophons besteht eine große Kapazität zwischen der ortsfesten
und der bewegbaren Elektrode, so daß dieses Mikrophon den Vorzug einer hohen Empfindlichkeit aufweist.
Zur Herstellung dieses bekannten Mikrophons sind zwei Verfahrensschritte erforderlich, und zwar
muß die Elektret-Folie erstens metallisiert und zweitens
elektrostatisch polarisiert werden. Die Reihenfolge dieser beiden Fertigungsschritte kann nicht umgekehrt
werden, da die Metallisierung die Polarisationsladungen neutralisieren würde. Es hat sich jedoch
gezeigt, daß die aufgetragene Metallschicht zu der großen Gefahr einer Beschädigung des Dielektrikums
bei der Polarisation führt.
Ferner ist ein elektrostatischer Wandler bekanntgeworden
(DE-AS 1437486), dessen Membran aus
verschiedenen Schichten besteht, die eine permanente elektrostatische Ladung erhalten, also polarisiert
werden. Die inneren Schichten werden vorher an ihren gegenüberliegenden Oberflächen mit einem leitenden
Material überzogen.
Ferner beschreibt die DE-PS 11 90 040 einen
elektrostatischen Wandler, der eine Membran besitzt,
die aus mehrereri Schichten eines dünuen di-
elektrischen Materials (hier: Polyäthylenterephtalat)
besteht, wobei die äußere Schicht auf der einen Seite mit einem dünnen Aluminiumüberzug metallisiert ist.
Derartige metallisierte Folien sind seit langem handelsüblich.
Schließlich ist aus der DE-PS 864 696 ein elektrostatisches Mikrophon bekanntgeworden, bei dem auf
eine Gegenelektrode aus Metall (hien Aluminiumblech) eine dünne Folie eines festen Dielektrikums
(Polyvinylchlorid) lose aufgelegt wird, wobei Gegen-
ao elektrode und Folie nur am Rand miteinander verklebt
werden. Auf die Folie wird lose eine zweite schwingungsfähige Elektrode (hier: Aluminiumfolie)
gelegt, die nur am Rande festgehalten oder festgeklebt wird. Aufgrund des Aufbaus dieses bekannten Mikrophons
muß bei der Herstellung desselben die beschriebene Reihenfolge der Arbeitsschritte eingehalten
werden.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren zur Herstellung eines Elektret-Mikrophons anzugeben,
bei dem die Gefahr einer Beschädigung des Dielektrikums bei der Polarisation durch die aufgetragene
Metallschicht vermieden wird.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß bei den genannten beiden Herstellungsschritten
an Stelle der einzelnen Kunststoffolie zwei gesonderte Kunststoffolien verwendet werden und daß die eine
Kunststoffolie metallisiert wird, während die andere Kunststoffolie polarisiert wird, und dann beide Kunststoffolien
vereinigt eingesetzt werd'3.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird für die eine Kunststoffolie ein Material gewählt, das im
wesentlichen den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie die ortsfeste Elektrode aufweist, während
die für die andere Kunststoffolie ein Material gewählt wird, das einen hohen elektrischen Widerstandswert
aufweist.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß die metallisierte Kunststoffolie, die der Erfindung gemäß nicht
polarisiert wird, eine Polyesterfolie sein kann, deren
so niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient bedingt, daß
die Temperaturabhängigkeit der Mikrophonempfindlichkeit reduziert wird.
Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. Die Zeichnung zeigt einen Schnitt durch das
erfindungsgemäße Mikrophon, das eine ortsfeste Elektrode in Form einer metallischen Basisplatte 1
und eine bewegbare Elektrode aufweist, die aus einer ersten Membran 2 und aus einer zweiten
Membran 3 besteht, die von einer zwischen den beiden Elektroden angeordneten Elektret-Folie gebildet
wird. Die Membranen 2 und 3 sind so angeordnet, daß sie kaskadenartig bei einer Schwingbewegung der
Membran wirken, die von akustischen Wellen verursacht wird, welche beiden Membranen aus einer
metallisierten Polyesterfolie bzw. aus einer elektrostatisch polarisierten Teflonfolie bestehen. Wegen
des niedrigen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Polyesterfolie von ungefähr 27· 10-"/° C ist die flmp-
findüchkeit des Mikrophons von der Temperatur verhältnismäßig
unabhängig, während der sehr hohe Widerstandswert des Teflons von 2 ·10>β Ohm/Meter
zur Folge hat, daß die Polarisationsladungen mit der
Zeit nur sehr langsam schwinden, so daß das Mikrophon eine lange Lebensdauer aufweist.
Das erfindungsgemäße Eiektret-Mikrophon weist die herkömmliche Kapsel 4 mit den Schallöchern S
auf. Die ortsfeste Elektret-EIektrode 1 ist in an sich bekannter WeUe mit Luftkanälen 6 versehen. Die
Schallwellen dringen durch die öffnungen 5 in das Mikrophon ein und betätigen die kaskadenartig wirkenden
gesonderten Membranen 2 und 3, wobei zwischen einem mit der ortsfesten Elektrode 1 verbundenen
elektrischen Leiter 7 und einem mit der bewegbaren Elektrode 2 verbundenen elektrischen
Leiter 8 eine Signalspannung erzeugt wird. Ein Teil des Leiters 7 ist als Feder ausgestaltet, die an der
ortsfesten Elektrode 1 anliegt.
Für die beiden Elektroden 1 und 2 werden vorzugsweise Werkstoffe gewählt, die im wesentlichen
den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten aufweisen, damit das Mikrophon weitgehend temperaturunempfindlich
ist.
Im Rahmen der Erfindung sind bei der beschriebenen bevorzugten Ausführungsform natürlich gern
wisse Abänderungen möglich. Beispielsweise können zusätzlich zu der Elektret-Folie zwischen der ortsfesten
Elektrode 1 und der bewegbaren Elektrode 2 zusätzlich eine oder mehrere Kunststoffolien angeordnet
werden, die Membranen des Elektret-Mikrophons bilden und die mechanische Verformung auf
einen feststehenden Wert herabsetzen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (2)
- Patentansprüche:1, Verfahren zur Herstellung eines Elektret-Mikrophons mit einer ortsfesten Elektrode und mit einer bewegbaren Elektrode aus einer Kunststoffolie, bei dem die bewegbare Elektrode in einem ersten Herstellungsschritt einseitig metallisiert und einem zweiten Herstellungsschritt polarisiert wird, und schließlich mit der ortsfesten Elektrode im Elektret-Mikrophon zusammengesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei den beiden Herstellungsschritten an Stelle der einzelnen Kunststoffolie zwei gesonderte Kunststoffolien verwendet werden und daß die eine Kunstoffolie metallisiert wird, während die andere Kunststoffolie polarisiert wird, und dann beide Kunststoffolien vereinigt eingesetzt werden.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die eine Kunststoffolie ein Material gewählt wird, das im wesentlichen den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten wie die ortsfeste Elektrode aufweist, während für die andere Kunststoffolie ein Material gewählt wird, das einen hohen elektrischen Widerstandswert aufweist.
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